Qual o melhor tipo de baterias para energia solar? Baterias AGM ou Gel?

Para quem pensa instalar um sistema solar fotovoltaico, uma das principais questões é a escolha do melhor tipo de baterias a usar no projeto solar fotovoltaico.

Conheça as vantagens e desvantagens das baterias mais usadas nos sistemas de painéis solares fotovoltaicos e decida segundo as caraterísticas de cada tecnologia, qual a melhor bateria que se adapta à tipologia do seu sistema solar.

Sobre as baterias AGM e baterias de GEL

O que são as baterias AGM?

Este tipo de baterias também são conhecidas com baterias de eletrólito absorvido ou baterias secas, as siglas AGM em inglês significam “Absortion Glass Mat”.

As baterias AGM são uma evolução tecnológica das baterias de Gel, e possuem todas as vantagens das baterias de Gel, no entanto nenhuma das suas desvantagens.

Normalmente as baterias AGM estão disponíveis no formato monobloc opaco, encontram-se seladas e dispõem de válvulas de regulação de pressão.

Exemplo de baterias tipo AGM

O que são as baterias de Gel?

Este tipo de baterias também são conhecidas como baterias reguladas por válvula, do inglês “Valve Regulated Lead Acid”, são baterias seladas, herméticas e não é necessária manutenção.

São normalmente disponibilizadas em formato de vaso e também em monobloc. Do tipo de construção das células, placas separadoras, etc. são semelhantes às baterias de eletrólito líquido e a estrutura das baterias é sempre opaco. O eletrólito consiste numa solução de ácido sulfúrico que se encontra na forma de gel devido à adição de um silício especial.

Qual a bateria que devo escolher para o meu projeto de painéis solares fotovoltaicos?

Bateria AGM ou de GEL?

Como é muito comum ouvir-se, depende realmente de cada projeto e de cada bolso.

No entanto para um melhor entendimento, vamos apresentar a tabela comparativa das caraterísticas de cada tipo de bateria AGM e de GEL.

Baterias AGM vs Gel – Diferenças e caraterísticas

Baterias Gelificadas (GEL)	Baterias AGM
Comportamento com correntes elevadas: Bom / Médio. Uso de separadores espessos faz com que aumente a distância entre as placas. O GEL aumenta a resistência do eletrólito.	Comportamento com correntes elevadas:Bom / Muito bom. A distância entre as placas é menor devido ao desenho dos absorsores.
Tensão de carga: Relativamente baixo. Baixa densidade do ácido.	Tensão de carga:Relativamente elevado. Maior densidade do ácido.
Corrente residual: Baixa. Tensão de carga menor.	Corrente residual:Elevada. Tensão de carga maior.
Volume do eletrólito: Alto. Enchimento do espaço livre com Gel.	Volume do eletrólito:Baixo. Eletrólito apenas no espaço entre as placas.
Capacidade térmica: Elevada. Maior volume do eletrólito.	Capacidade térmica:Baixa. Menor volume do eletrólito.
Funcionamento térmico: Bom. O calor gerado flui facilmente para o exterior devido ao espaço livre estar todo preenchido por Gel.	Funcionamento térmico: Médio. O calor gerado não flui facilmente para o exterior devido ao espaço livre não estar todo preenchido.
Recombinação: 85-95%. Aumenta a partir do primeiro ano de operação.	Recombinação:Regulável. É regulável com o volume do eletrólito.
Resistência à sobrecarga:Bom. O grande volume do eletrólito consegue limitar as sobrecargas.	Resistência à sobrecarga: Média. Como o volume do eletrólito é reduzido, as sobrecargas devem ser evitadas.
Estratificação do ácido: Não. A gelificação torna impossível.	Estratificação do ácido: Sim. É possível minimizar este efeito colocando as baterias na horizontal.
Tempo de vida: Elevado. A densidade do ácido é baixa.	Tempo de vida: Médio. A densidade do ácido é elevada.

BYD lança primeiro sistema de armazenamento de energia em larga escala do Brasil junto a uma usina fotovoltaica

Com potência máxima de 1,26 MVA e capacidade de armazenamento de 1,36MWh, o sistema foi instalado em Uberlândia, Minas Gerais. A iniciativa é fruto de uma parceria entre a Cemig e a Alsol Energia Renováveis, que iniciaram a operação no dia 15 de fevereiro e investiram ao todo R$ 22,7 milhões.

O Projeto, pioneiro no país, conta com o Sistema de armazenamento de energia da BYD (ESS). Com alta densidade energética e ciclo de vida longo, o sistema de armazenamento da BYD (ESS), utiliza baterias de fosfato de ferro lítio, sendo sustentáveis e perfeitas para utilização em grandes usinas.

O sistema que já é utilizado em países como China, Estados Unidos, Reino Unido, Japão, Canadá e África do Sul, agora está presente no Brasil também. Adalberto Maluf, Diretor de Marketing, Novos Negócios e Sustentabilidade da BYD, comenta sobre o projeto e o ESS:

“É um grande orgulho para todos da BYD a implantação do 1° ESS no Brasil. Esse ajudará a reduzir o consumo de energia no horário de pico, trazendo energia limpa, em um ciclo completo de emissão zero.”

A usina fotovoltaica de 400kWp combinada com os diferentes sistemas de armazenamento de energia totalizará uma capacidade de 1,58 MWh, com potencial de geração de aproximadamente 640 mil kWh/ano, energia suciente para atender pelo menos 350 residências, com consumo médio de 150 kWh/mês, por um ano.

A UFV está localizada na sede da Alsol no bairro Distrito Industrial, em Uberlândia (MG), e foi inaugurada no ano passado com 300 kW. Desde então, a empresa aumentou 33% a potência do sistema, chegando a 400kW.

Gustavo Malagoli, Presidente da companhia e coordenador da iniciativa, arma que esta é uma fase essencial para o desenvolvimento do projeto.

“Agora vamos colocar em funcionamento, em grande escala, o armazenamento que já estávamos testando em protótipo. O sucesso dessa ligação será um marco para a o setor energético no país e, consequentemente, para os consumidores”, explicou. A energia gerada nesta usina será utilizada por várias empresas da região.

Atualmente, as usinas fotovoltaicas em funcionamento no Brasil fornecem energia para a rede apenas durante o dia, suspendendo o fornecimento no momento em que o sistema é mais demandado.

Com a nova conguração, essa lógica é invertida, já que ela permite o armazenamento ao longo do dia com a presença do sol e, a partir das 18 horas, considerado o horário de ponta, é possível injetar na rede 1 MW por uma hora e meia. Outro exemplo, seria injetar 0,79 MW por duas horas ou 0,53 MW durante três horas.

De acordo com o superintendente de Tecnologia, Inovação e Eciência Energética da Cemig, Carlos Renato França Maciel, o projeto representa a constante busca da Cemig por inovação e traz avanços ao setor elétrico.

“Uma das nalidades da usina é o desenvolvimento de um novo modelo de negócio, a partir de plantas híbridas que combinam geração fotovoltaica e sistemas de armazenamentos junto a unidades consumidoras, o que garante a qualidade da distribuição de energia, especialmente em horários de maior demanda”, explicou.

Gigante global pioneira em energia limpa, a BYD foi fundada em 1995 e rapidamente se tornou a maior fabricante mundial de baterias recarregáveis e sistemas de armazenamento de energia.

Desde 2015, a BYD também vem surpreendendo o mundo como a maior fabricante de automóveis elétricos e híbridos plug-in e ônibus (maiores de 10 metros) do mundo (2015, 2016, 2017 e 2018).

No Brasil, a BYD abriu sua primeira fábrica em 2015 para produção de ônibus elétricos e comercialização de veículos e empilhadeiras em Campinas, interior de São Paulo.

Em 2016, a BYD ganhou o prêmio Zero Emission Eco system da ONU, na categoria grandes corporações. Nesse mesmo ano, a empilhadeira elétrica da BYD ganhou o prêmio IFOY de melhor empilhadeira elétrica do mundo – a primeira vez que uma marca não europeia ganha o principal prêmio do setor de logística na Europa.

Em abril de 2017, inaugurou sua segunda planta, para produção de módulos fotovoltaicos, consolidando-se como uma das líderes desse importante mercado no Brasil.

Em fevereiro de 2019, a BYD Brasil assinou seu primeiro projeto de SkyRail (monotrilho) no país, numa Parceria Público Privada (PPP) de R$ 1,5 bilhão na cidade de Salvador. A BYD Brasil já emprega mais de 250 funcionários nas cidades de Campinas e São Paulo.

Sal pode ser a solução para armazenamento de energia renovável em larga escala

O sal… pois claro, por vezes, há coisas que estão debaixo do nosso nariz e nem damos conta da sua importância.

Nos últimos anos, o Projeto Malta foi amadurecido para se moldar numa nova abordagem que poderá ser a de armazenamento de energia em grande escala, utilizando sais fundidos.

Projeto Malta pode ser a solução para armazenar a energia renovável

O sal tem sido usado desde há milhares de anos para conservar e armazenar alimentos (e não só), mas somente na última década vimos o seu potencial para também transformar a forma como armazenamos energia.

Depois de investigar e prototipar a tecnologia, a organização por trás deste projeto lançou-se na aventura de encontrar parceiros com a experiência necessária para dar vida ao sistema. O Projeto Malta é agora uma empresa independente chamada Malta Inc.

Armazenamento de energia eletrotérmica baseada em sal

Provavelmente não sabia que, atualmente, é muito mais barato construir novas fontes para gerar energia renovável do que continuar a usar combustíveis fósseis, mas é verdade. Contudo, infelizmente, o problema situa-se em não haver uma técnica barata e confiável de armazenar toda a energia renovável que está a ser gerada atualmente, o que está a criar um grande obstáculo para a implantação da energia renovável.

A principal ideia por trás do Projeto Malta é que a eletricidade pode ser armazenada na forma de calor em sais fundidos a alta temperatura e armazenada no frio, usando um líquido de baixa temperatura durante dias, ou mesmo semanas, até que esta energia seja necessária.

O sistema usa materiais baratos e comuns – como o sal, aço, anticongelante e ar – e uma nova abordagem de engenharia para “mudar o tempo” da energia quando esta é produzida (ou seja, quando o sol brilha ou o vento sopra) até quando é mais necessária.

Se os parques eólicos e parques solares produzem mais energia do que a rede elétrica, a energia é desperdiçada.

Para termos uma ideia, num país como os Estados Unidos, o exemplo da Califórnia diz-nos que até 30% da energia solar não pode ser usada quando é produzida.

Pior ainda, se a procura por eletricidade aumenta durante os períodos em que o sol não brilha ou o vento não sopra, os fornecedores frequentemente ligam as “instalações de ponta” para trazer rapidamente mais energia on-line.

Estes fornecedores tendem a funcionar com combustíveis fósseis e emitem grandes quantidades de CO2 em comparação com as centrais elétricas comuns. Daí a importância de ter sistemas de armazenamento constantes e confiáveis ??para o desenvolvimento e implementação de energias renováveis.

Google por trás do projeto Malta

A equipa, depois de ter trabalhado exaustivamente os detalhes do projeto, depois de ter feito várias parcerias com grupos empresariais e depois de ter criado vários protótipos, parece ter chegado ao momento de lançar a primeira planta piloto de escala de megawatts.

Por trás deste projeto está a Alphabet Inc (Google), com a Google X, uma subsidiária dedicada à investigação e desenvolvimento de grandes avanços tecnológicos.

Enquanto isso, a empresa continua a procurar novas maneiras pelas quais a tecnologia pode ser usada para ajudar a reduzir as emissões de carbono, unindo esforços passados ??e atuais como Foghorn, Dandelion e Makani. Mesmo o transporte de mercadorias de forma mais ecológica, como o Wing ou o Waymo, pode fazer a diferença. 

Mais informações: Projeto Malta

fonte: PPLWARE

Baterias de lítio podem armazenar energia para carros, casas e indústrias

Crescimento na oferta de fontes de energia renováveis ​​significará aumento da demanda por dispositivos ideais para armazenamento de energia

A atual tecnologia de baterias de íons de lítio provavelmente não será capaz de lidar com a enorme demanda de energia das próximas décadas. Estima-se que, até 2050, a eletricidade seja responsável por 50% da matriz energética mundial.

Hoje essa taxa é de 18%. Mas a capacidade instalada para a produção de energia renovável deverá aumentar quatro vezes. Isso exigirá baterias que sejam mais eficientes, mais baratas e ambientalmente amigáveis.

Uma das alternativas estudadas hoje em muitas partes do mundo é a bateria de lítio-ar. Alguns dos esforços brasileiros na busca por esse dispositivo foram apresentados no segundo dia da FAPESP Week London, que aconteceu recentemente.

FONTES RENOVÁVEIS ​​COMO A ENERGIA SOLAR PRECISAM DE BATERIAS PARA ARMAZENAR O QUE É GERADO

“Hoje fala-se muito sobre carros elétricos. Alguns países europeus também estão pensando em proibir motores de combustão. Além disso, fontes renováveis ​​como a energia solar precisam de baterias para armazenar o que é gerado durante o dia por meio da radiação solar ”, diz Rubens Maciel Filho, professor da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).

A bateria de lítio-ar, atualmente funcionando apenas em escala de laboratório, usa o oxigênio ambiente como reagente. A bateria armazena energia adicional através de uma reação eletroquímica que resulta na formação de óxido de lítio.

“É uma maneira sustentável de armazenar energia elétrica. Com avanços, pode suportar vários ciclos de descarga / carga. Tem um grande potencial para uso em transporte, tanto em veículos leves quanto pesados. Também pode funcionar em redes de distribuição de energia elétrica ”, afirma o pesquisador.

ENTENDENDO OS FUNDAMENTOS DAS REAÇÕES ELETROQUÍMICAS

Mas transformar experiências em produtos comercialmente viáveis ​​envolve a compreensão dos fundamentos das reações eletroquímicas que ocorrem no processo.

“Também requer o desenvolvimento de novos materiais que nos permitam alavancar reações desejáveis ​​e minimizar ou evitar indesejáveis”, diz Maciel Filho, diretor do Centro de Inovação em Energia Nova (CINE).

“Com unidades na UNICAMP, Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares (IPEN) e Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP), o centro é apoiado pela FAPESP e Shell no âmbito do Programa de Centros de Pesquisa em Engenharia (ERC). .

Ele diz que alguns dos fenômenos precisam ser observados no operando, ou em outras palavras, em tempo real. “A idéia é acompanhar as reações que ocorrem em experimentos dinâmicos e as diferentes espécies químicas que são formadas, ainda que temporariamente.

“Caso contrário, algumas etapas do processo se perderão e a bateria se tornará ineficiente em termos de tempo de carga e duração da carga”.

Para realizar essas medições, os pesquisadores estão utilizando o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) do Centro Brasileiro de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), localizado em Campinas.

Outro projeto apresentado durante a sessão envolveu baterias de ar de enxofre. Apesar de não serem tão eficientes, eles são baratos e armazenam energia por muitas horas.

“Eles podem armazenar energia por até 24 horas a um custo muito baixo. Seus principais ingredientes são o enxofre e a soda cáustica e são extremamente baratos. É por isso que estamos investindo neles ”, diz Nigel Brandon, professor do Imperial College London.

Devido a estas características, as baterias de enxofre podem ser usadas em residências ou empresas. Brandon acredita, no entanto, que seu maior potencial está nas estações de recarga de carros elétricos, o que se tornará muito mais comum devido ao objetivo europeu de reduzir as emissões de carbono em 80% até 2050.

“É importante ressaltar o fato de que os diferentes projetos de bateria não estão competindo entre si, mas estão se complementando”, diz Geoff Rodgers, da Brunel University London, um facilitador de sessão.

SOL, HIDROGÊNIO E BIOCOMBUSTÍVEIS

Baterias mais eficientes são particularmente importantes em um cenário no qual o uso de energia solar deve aumentar. A radiação solar máxima durante o dia exigirá a necessidade de armazenamento eficiente de energia para que possa ser utilizada à noite.

Maciel Filho também falou sobre um projeto no CINE para desenvolver células fotovoltaicas mais eficientes que poderiam ser usadas no futuro para converter energia solar em eletricidade, bem como para obter produtos químicos, ou mesmo hidrogênio a partir da hidrólise da água.

O hidrogênio líquido é um combustível muito eficiente, mas sua produção envolve altos custos de energia. É uma das opções consideradas no Reino Unido, já que os biocombustíveis não são tão viáveis ​​quanto no Brasil.

“Estamos procurando novas enzimas bacterianas para a oxidação da lignina, um polímero aromático que compõe mais de 25% das paredes celulares das plantas e faz parte do resíduo da produção de biocombustível. O objetivo é desenvolver novos produtos, como biocombustíveis, novos plásticos e produtos químicos para a indústria ”, diz Timothy Bugg, da Universidade de Warwick.

A grande bateria da Tesla gerou US$ 29 milhões em receita em 2018

A grande bateria da Tesla em Hornsdale, na Austrália do Sul, gerou uma receita de € 18 milhões (US$ 29 milhões) no calendário de 2018, bem à frente das expectativas de seu proprietário e operador, o desenvolvedor de energia renovável francês Neoen.

Em sua primeira declaração de receita anual, feita depois de sua listagem na bolsa de valores no final do ano passado, a Neoen disse que o desempenho do que é oficialmente conhecido como Hornsdale Power Reserve estava à frente das expectativas devido às suas características técnicas. abordagem responsiva. ”

O desempenho da bateria de iões de lítio de 100MW / 129MWh - ainda a maior do mundo - surpreendeu a todos e encantou a muitos, com a sua velocidade, precisão e versatilidade, e mereceu os elogios do Australian Energy Market Operator, que o considera um recurso valioso na manutenção da segurança e confiabilidade da rede.

Neoen disse que a receita da bateria foi composta por 2,7 milhões de euros (US $ 4,2 milhões) em receita fixa da AEMO, refletindo a disponibilidade da HPR como fornecedora de capacidade de armazenamento de contingência. Esta é a natureza do contrato negociado com o anterior governo estadual do Trabalho.

Houve mais 15,2 milhões de euros (24 milhões de dólares) em receitas geradas pelas duas atividades comerciais relacionadas com baterias, ou seja, a venda de serviços auxiliares de rede (FCAS) e arbitragem. A AEMO observou na semana passada que as receitas do FCAS, que acompanha, totalizaram mais de US $ 4 milhões somente no quarto trimestre.

O desempenho financeiro da grande bateria Tesla, bem como seu desempenho técnico, é de grande interesse para o mercado de energia principalmente devido ao seu status pioneiro e porque muitos dos serviços que ela e outras baterias podem fornecer não são refletidos ou recompensados , no design de mercado existente.

Outras seis baterias em escala de grade se juntaram à rede na Austrália - em Dalrymple North, Ballarat, Gannawarra e Cooktown na rede principal, e em Mt Newman e Alice Springs em redes menores. Outros dois estão sendo construídos nos parques eólicos de Lake Bonney e Lincoln Gap, e em Bulgana, em Victoria, e no parque de energia eólica solar de Kennedy, em Queensland, e muitos outros estão sendo planejados.

Ainda assim, ganhar dinheiro continua sendo um desafio. A chefe da AEMO, Audrey Zibelman, disse esta semana que o argumento de investimento para as baterias era mais difícil porque o mercado não gerava receita por seus serviços.

A grande bateria de Tesla ainda é ridicularizada pelos conservadores em geral, e o governo de Coalizão federal em particular, que a comparou de várias maneiras com a Grande Banana, os Kardashians e a curta duração de suas injeções de poder na rede.

Os comentários mostram um completo equívoco sobre as operações da bateria e seus ativos. Ela perfurou um cartel de gás no sul da Austrália que controlava e jogava no mercado FCAS local, e agora é um ativo de primeira linha para a AEMO na proteção da rede local em caso de grandes interrupções, como demonstrou com sucesso em agosto passado.

"O excelente desempenho da HPR demonstrou os benefícios da estratégia da Neoen de continuar a desenvolver soluções de armazenamento de energia em todos os seus mercados, seja para complementar os projetos que opera (" atrás do medidor ") ou conectados diretamente à rede", disse a empresa em um comunicado. .

Atualmente, está acrescentando mais três instalações de armazenamento, incluindo o parque eólico Bulgana em construção em Victoria, que fornecerá 100% de energia renovável para a maior estufa de vegetais do país, e em Azur (França) e Capella (El Salvador).

A receita total da Neoen subiu 63% para € 227 milhões, refletindo o crescimento de sua base de ativos operacionais na Austrália, que inclui o parque eólico de Hornsdale, três parques solares no oeste de NSW e a recém inaugurada fazenda solar Colleambally, ainda a maior solar fazenda na Austrália.

Pouco mais da metade de suas receitas vem da Austrália, com a Europa respondendo por 40% e o restante dos EUA.

O Presidente e CEO Xavier Barbara disse que a Neoen teve um ótimo desempenho em 2018 - ”um ano marcado pelo sucesso de nosso IPO e pela forte expansão em nossos negócios. Não apenas a receita que estamos reportando hoje é substancialmente maior do que no ano passado - ela também é muito robusta.

“Mantemos os ativos a longo prazo, o que nos dá fluxos de receita altamente recorrentes e possuímos contratos de compra de energia de longo prazo com contrapartes importantes. Graças ao nosso rígido controle de custos, estamos reiterando nossa orientação EBITDA de € 170 milhões para € 175 milhões para 2018.

Como armazenar energia solar e eólica usando apenas água

Franz George Pikl, da Universidade Técnica Graz (Alemanha) afirmou que a tecnologia levará à construção de centrais de energias renováveis e sem as intermitências, das fontes de energia verde tradicionais, como a energia eólica e a energia solar que não produzem eletricidade continuamente.

A ideia de Franz é simples, combinando as vantagens da tecnologia de armazenamento bombeado e de armazenamento de calor utilizando água pura como forma para criar uma usina hidroelétrica reversível de armazenamento de água quente. Com isto o sistema armazena e fornece energia elétrica, refrigeração e calor, de acordo com o que for necessário.

Central hidroelétrica reversível

O primeiro elemento do sistema para armazenar energia solar e eólica em água é a hidroeletricidade de armazenamento bombeado, uma tecnologia disponível especialmente em países montanhosos, já que exige uma diferença na elevação entre dois reservatórios e também em quantidades suficientes de água.

Quando a produção de energia é maior do que a demanda, o excesso de eletricidade é utilizado para bombear água do reservatório inferior para o mais alto. Quando a demanda de eletricidade aumenta, a água flui para baixo e impulsiona as turbinas que geram então energia.

Franz implementou este princípio em uma estrutura localizada no subterrâneo. Túneis subterrâneos são usados para criar a diferença de altura entre os dois reservatórios, independentemente da localização.

A segunda parte do sistema de armazenamento de energias renováveis são acumuladores de calor, onde a energia térmica é guardada. Graças à sua grande capacidade específica de calor, a água funciona como um meio eficiente de armazenamento de energia térmica.

A energia renovável é usada para esquentar a água até 90°C, energia térmica que é guardada e usada por meio de trocadores de calor instalados nos reservatórios subterrâneos.

Quando a demanda por calor é alta, ela pode ser fornecida de forma direta por meio das redes de aquecimento urbano.

A terceira parte do sistema de armazenamento de energia solar e eólica em água é a tecnologia de refrigeração. Quando é preciso, quer dizer, em dias quentes, a água quente aciona resfriadores que produzem energia de resfriamento que é distribuída aos clientes através dos encanamentos.

Para garantir um suprimento contínuo de energia de resfriamento para diversas zonas de temperatura, o sistema pode ir resfriando a água dos túneis da usina hidroelétrica reversível.

Meio ambiente e lucro

A combinação desses sistemas muito eficientes, com fatores de eficiência de 80% para o armazenamento de calor e eletricidade, resulta em um significativo aumento no armazenamento total de energia se comparado à implementação separada, e o nível de consumo de recursos continua.

Graças a este novo sistema que armazena energia solar e eólica em água, diversas fontes de energia renovável poderão ser agrupadas através de uma infraestrutura conectada à rede de energia que auxiliará a indústria de energia a superar os desafios que enfrenta.

A instalação desse sistema também é o destaque devido à sua rentabilidade. O período de retorno é menor do que em usinas comuns de armazenamento reversível.

Outro ponto alto do projeto são os aspectos ecológicos, pois, é possível alcançar uma operação de emissão zero, não precisa de nenhum espaço aberto e a usina para armazenar energia renovável não atinge o balanço de água natural, diminuindo assim o impacto ao meio ambiente.

Franz Pikl está no momento tentando conseguir o apoio de diferentes empresas de energia para construir um protótipo de armazenamento bombeado por água quente.

A inteligência dentro do armazenamento: o software e a análise podem gerar valor econômico

Nos últimos anos, avanços na ciência de materiais, química aplicada, manufatura e logística fizeram com que os custos do sistema de armazenamento de energia caíssem significativamente. No entanto, à medida que a indústria amadurece, e os “early adopters” dão lugar à “maioria inicial”, o ajuste econômico necessário para tornar os projetos de storage tão bem sucedidos no campo como parecem no papel determina o destino dos projetos de storage antes mesmo deles deixe o estágio de planejamento.

O armazenamento de energia manteve a promessa de soluções para empresas que geram, transmitem e distribuem energia; isso é especialmente verdadeiro para qualquer pessoa no ramo de energia solar. Até mesmo os usuários finais passaram a ver o armazenamento como uma solução para problemas como balanceamento de geração e consumo, redução de perdas de linha, revitalização de ativos de rede após um apagão, evitando atualizações dispendiosas de infraestrutura, reduzindo a redução de renováveis ​​e assim por diante. Certamente, as baterias podem enfrentar esses desafios, mas a maioria é inerentemente financeira por natureza e exige colaboração entre as áreas de engenharia, instalações e finanças.

Na Califórnia, por exemplo, novos projetos solares são possíveis através da adição de armazenamento. No entanto, se um desenvolvedor recomendar um sistema de armazenamento muito grande ou pequeno, o proprietário do recurso poderá considerar o projeto como "falha" e o desenvolvedor não obterá a referência para o próximo projeto.

Um sistema de armazenamento excessivamente grande fará o trabalho, mas nunca pagará ou atenderá ao requisito da taxa interna de retorno (TIR). Um sistema de armazenamento subdimensionado não fará o trabalho e sofrerá um destino econômico semelhante. O software e a análise levados em conta no início do processo fornecem "inoculação" para a doença de erro de armazenamento.

A análise financeira cara e demorada (real fine-tuning) relegou o armazenamento de energia para o tipo de megaprojetos que poderiam exigir um alto nível de sofisticação analítica. Na realidade, isso se manifesta principalmente em cubículos cheios de analistas e drives compartilhados, cheios de planilhas. O crescimento da indústria de armazenamento diminui quando os desenvolvedores de armazenamento não têm acesso a ferramentas inteligentes e fáceis de usar para comparar o possível valor de um sistema com os custos de execução. Software e análise estão agora conduzindo uma mudança de primeira ordem neste modelo, com aprendizado de máquina e inteligência artificial rapidamente produzindo uma drástica mudança de segunda ordem.

O custo da análise

Desenvolvedores de armazenamento que ainda estão no negócio não apenas começam a despejar fundações e despachar guindastes por capricho. Cada oportunidade de projeto é comparada a uma coleção de possíveis tamanhos e cenários de projetos. Esse portfólio de opções de projetos é analisado para determinar quais gerarão o maior valor, seja produzindo receita ou reduzindo custos. Esse processo rapidamente se torna muito complicado se você tiver que confiar em planilhas ou ferramentas on-line rudimentares.

Uma análise de qualidade deve compreender os requisitos de carga, a potência de armazenamento e a capacidade de armazenamento, o custo do sistema, a contribuição dos recursos renováveis ​​existentes e a capacidade de dimensionar. Com efeito, quanto mais dados um modelo puder ingerir e analisar, maior será a confiabilidade da análise. Projetos viáveis ​​são compilados em um relatório final, que é apresentado aos interessados ​​do projeto em um formato abrangente que ajuda os tomadores de decisão a traduzir análises de alta fidelidade com clareza suficiente para orientar boas decisões de gerenciamento.

Esse processo analítico requer um grande contingente de profissionais encarregados da coleta de dados, modelagem financeira, pesquisa de produtos e conhecimento dos incentivos governamentais disponíveis e seus requisitos. Este exercício é trabalhoso, demorado e dispendioso. Pior ainda, esse processo liderado por humanos é inerentemente vulnerável a erros, o que requer ainda mais esforço para corrigir - se for descoberto.

Essa complexidade e risco de análise é o que eleva o custo de projetos prospectivos de armazenamento de energia. Não é de admirar que muitos projetos nunca cheguem ao estágio conceitual, muito menos à construção e operação. Aqueles que o fazem geralmente são de clientes que não estão preocupados com o ROI real de seus sistemas, ou grandes empresas com os meios para solicitar oportunidades de grande escala e balanços mensuráveis ​​para absorver os custos de identificar, investigar e propor projetos de armazenamento.

Aprendizado de máquina: o grande equalizador

A análise de software e dados transformou radicalmente a dinâmica de tudo, de videogames a assistência médica. A indústria de armazenamento está agora entrando na briga. Em poucos minutos, algoritmos sofisticados podem processar dados de consumo de energia de 15 minutos, os preços spot históricos da região para energia no atacado, o número de eventos críticos de pico promulgados por um operador de rede durante o verão anterior e o preço por -kilowatt de taxas de demanda por uma tarifa elétrica comercial em uma representação visual organizada.

Esse exemplo ainda relativamente simples não está além da capacidade cognitiva dos seres humanos, está além da capacidade dos seres humanos de fazer rápida e precisamente a primeira vez. O software e a análise avançados são revolucionários porque as ferramentas comerciais que fazem esse trabalho estão disponíveis a preços que até o único proprietário de uma empresa de negócios, armazenamento ou energia solar pode pagar.

Os indivíduos agora podem avaliar um portfólio de projetos com rapidez e precisão e lidar com todo o processo, desde a identificação do lead do projeto até a análise e até o estágio da proposta. Como 'os pequenos' alavancam essas ferramentas para entregar projetos a um preço menor e mais rápido, o mercado se tornará mais dinâmico.

A confluência de componentes mais baratos e mais capazes e a democratização das proezas analíticas são a fonte de sistemas mais capazes, disponíveis pelo mesmo preço, com menor risco e valor mais econômico. Este coquetel potente está agora impulsionando mais projetos de armazenamento de energia além do estágio de proposta. Mas não é aí que a história termina.

A próxima fase na evolução do armazenamento de energia será sobre desvendar seu valor por meio de análises avançadas

O valor de computação em execução

Sistemas modernos de armazenamento de energia são capazes de armazenar e descarregar quantidades significativas de energia com alta precisão em frações de segundos. No entanto, o valor do ativo só pode ser realizado quando esses recursos forem acionados no momento certo e na taxa apropriada. O backup é um caso de uso de banner, mas há pouca complexidade computacional na espera até que uma interrupção no serviço de rede seja detectada, isolando o circuito local da rede e descarregando na frequência apropriada até que a capacidade do sistema seja esgotada ou o serviço de grade retorna. O backup não é trivial, mas é relativamente simples.

A redução da demanda por demanda, por outro lado, exige uma previsão confiável de vários conjuntos de dados: quando o próximo pico na demanda elétrica pode ocorrer, que outros picos podem ser esperados durante o dia, quanta produção solar pode ser esperada, e assim por diante. Individualmente, estes são modelos computacionais complexos, mas tomados em conjunto e executados em tempo real, esses modelos tornam-se tão complexos quanto valiosos. 

Além disso, a complexidade adicional vem do contexto de incentivos nos níveis federal e estadual, como o Investment Tax Credit (ITC) ou o Self Generation Incentive Program (SGIP), oferecidos nos Estados Unidos e na Califórnia, respectivamente. Os projetos de armazenamento solar que exigem os incentivos do ITC ou do SGIP perderão os benefícios financeiros desses programas se o sistema de armazenamento não for cobrado exclusivamente pelos associados,

Cobrar taxas de demanda rapidamente e profundamente prejudicará (ou até mesmo eliminará) a proposta de valor de um ativo. Sob tarifas elétricas com uma estrutura de catraca para taxas de demanda, tal erro pode eliminar a economia esperada de um sistema de redução de demanda por seis meses ou mais. Como tal, um sistema de armazenamento depende da geração solar, por exemplo, para reabastecer durante o ciclo de carga ou ajustar de forma inteligente e rápida sua estratégia de pico de barbear. Os sistemas de gerenciamento de armazenamento devem ingerir e compreender as fontes de dados em tempo real, como previsão do tempo, leituras do sensor de irradiância e saídas sub-rotacionais no local para obter a precisão de previsão necessária para fornecer economias de demanda.

A demanda real para o site (laranja) e o que a Pason Power previa que a demanda seria (tracejada rosa). A Pason Power AI estima com precisão a demanda e permite que nosso sistema de controle se prepare para os picos. Imagem: Pason Power.

A importância das constantes

Entender se um sistema de armazenamento é adequadamente dimensionado e capaz de executar um determinado conjunto de funções é fundamental no processo de planejamento. Além disso, garantir que um sistema de armazenamento tenha acesso à estrutura de dados necessária para responder em tempo real é crucial para a operação de valor agregado do sistema.

Em todos, mas o menor número de casos, no entanto, as mesmas pessoas trabalham no primeiro e no segundo. Mais raro ainda é a aplicação do mesmo modelo computacional no planejamento e operação. Essa descontinuidade é um dos fatores que mais contribuem para a paralisação do mercado de armazenamento hoje.

Para liberar o próximo nível de valor no mercado de armazenamento, as premissas usadas durante a fase de planejamento devem ser as mesmas que as premissas usadas no sistema final. Em outras palavras, as realidades da vida útil de um sistema devem servir como suposições durante a fase de planejamento. Parece óbvio. Talvez pareça irrelevante. No entanto, esse pouco senso comum é a exceção, não a regra, na indústria de armazenamento hoje.

Hora de parar de falar sobre empilhamento de valor

Como uma indústria, tivemos o nosso preenchimento de olhar e apresentar slides de empilhamento de valor. O agrupamento de vários aplicativos é extremamente mais complexo do que discutimos acima, e poucas iniciativas conseguem ultrapassar o PowerPoint. O empilhamento de valor do mundo real exige que os avanços cumulativos em software e análise atinjam seus limites, mas apenas um punhado de empresas se especializa em software e análise na medida necessária para conhecer os limites, muito menos empurrá-los. O empilhamento de valor, portanto, deve ir além da execução em um determinado caso de uso para um projeto de armazenamento com adição de energia solar e co otimizar a operação máxima com outros meios frequentemente concorrentes de explorar o ativo.

Um sistema de armazenamento de energia pode ser destinado a gerar valor através de uma combinação de redução de carga de demanda, deslocamento de carga de PV, um programa de resposta à demanda e participação no mercado de energia por atacado como um componente de uma usina virtual (VPP). O software que controla o sistema deve empregar análises avançadas para antecipar possíveis economias ou receitas através dessas quatro estratégias, e determinar em tempo real qual caso de uso deve ser perseguido com a capacidade disponível.

Por exemplo, a conscientização sobre a estrutura tarifária da concessionária e o desempenho histórico do sistema podem ser usados ​​para determinar que não haverá uma oportunidade de superar a demanda elétrica da instalação em um determinado dia. Em vez disso, o sistema pode optar por armazenar a geração solar do gerador fotovoltaico e descarregá-lo no final do dia, onde o aumento entre o preço da energia, levando em conta as perdas do sistema, levaria a um aumento no valor da energia solar produzida. .

O software que controla um sistema de armazenamento de energia deve aproveitar continuamente uma variedade de fontes de dados, bem como se comunicar com servidores de resposta a demanda, ou DERMS, para determinar a probabilidade de participar de aplicativos que podem ser mais lucrativos. para o proprietário do ativo do que apenas mudar a produção fotovoltaica para um período de tempo de uso mais valioso. 

Se o sistema é muito otimista ou agressivo em relação a perseguir essas oportunidades, ele pode perder a chance de gerar valor executando uma aplicação alternativa. O software de armazenamento, portanto, deve levar em conta uma grande quantidade de possíveis fluxos de valor, compreender a probabilidade de capturá-los, enumerar seus valores relativos e considerar as conseqüências de qualquer um deles, dado o impacto na vida útil do equipamento.

Extraindo valor

O que nos trouxe aqui não nos levará até lá. A primeira geração de armazenamento foi construída em química, controladores de carga e amp-horas. A próxima geração de armazenamento está sendo construída em grandes conjuntos de dados heterogêneos, aprendizado de máquina e redes de sensores. Esses novos domínios de especialização não substituirão os antigos; em vez disso, eles os aumentarão e servirão para liberar grandes quantidades de novo valor. Nos anos anteriores, sabíamos que havia mais valor no armazenamento. Poderíamos descrever esse valor no papel (ou em apresentações). Hoje, temos a tecnologia para extrair esse valor, e isso faz com que seja um momento empolgante para toda a cadeia de valor de armazenamento de energia.

Esta peça foi co-autoria de Bryce Evans, chefe de sucesso de clientes e parceiros da Pason Power. Antes de ocupar o cargo atual, Bryce ocupou diversos cargos na empresa matriz da Pason Power, a Pason Systems, contribuindo para produtos de software que forneciam transporte, hospedagem e entrega de dados para os clientes de energia da Pason.

Este artigo foi publicado originalmente na PV Tech Power , o jornal de tecnologia solar a jusante trimestral dos fabricantes de PV Tech and Energy-Storage.news. Assine e faça o download de todas as edições do PV Tech Power, com a seção 'Storage & Smart Power' da ESN dedicada à tecnologia e aos avanços do mercado que vão além da geração e implantação.

Armazenamento da energia solar fotovoltaica: a nova fronteira

Por Ronaldo Koloszuk, Rodrigo Sauaia e Markus Vlasits

Nos Estados Unidos há mais de 800 MWh em bancos de baterias “estacionárias”, ou seja, instaladas na infraestrutura da matriz elétrica ou em consumidores. As baterias estacionárias são usadas para regular e melhorar a frequência e tensão da rede elétrica, para “arbitrar” o consumo em horários de ponta e fora-ponta e para proteger consumidores contra surtos e falhas de fornecimento. Tais usos deverão crescer fortemente, contribuindo para acelerar a transição de geradores baseados em fontes fósseis, poluidoras e mais caras para fontes renováveis, limpas e mais competitivas, porém com perfil de geração variável.

Um fator decisivo para o avanço do armazenamento de energia elétrica é a redução dos custos das baterias. Segundo a Bloomberg New Energy Finance, o preço de baterias de íons de lítio despencou mais de 75% entre 2010 e 2018, sendo a segunda tecnologia que mais se barateou no setor elétrico mundial, atrás apenas da solar fotovoltaica, com redução de 83% no mesmo período.

O barateamento das baterias continuará firme nos próximos anos, aproximando a tecnologia do mercado. Para dispositivos eletroeletrônicos e na mobilidade elétrica, a tecnologia de íons de lítio tem sido a mais indicada, pela maior densidade elétrica em comparação com as opções disponíveis. Já para o uso estacionário existem boas alternativas, com vantagens importantes. Uma delas, por exemplo, é a bateria de fluxo de ferro que, apesar da menor densidade elétrica, é mais resistente à degradação, não é inflamável e não contêm materiais escassos ou de alta toxicidade em sua composição.

E o que esperar do armazenamento no Brasil?

Baterias cada vez mais baratas acelerarão a substituição de geradores a diesel, caros, poluentes e barulhentos, por sistemas híbridos combinando geração solar fotovoltaica e armazenamento. Para os consumidores conectados à rede, em áreas urbanas e rurais, que reclamam das interrupções ou instabilidades no fornecimento de eletricidade, as baterias serão parte da solução. Adicionalmente, muitos consumidores em média tensão, especialmente nas regiões Norte e Nordeste, pagam tarifas elevadíssimas no horário ponta e as baterias ajudarão a reduzir estes custos.

Baterias também serão um ativo valioso para as distribuidoras: além de melhorar a qualidade do fornecimento de energia elétrica, o armazenamento permite a expansão mais eficiente das redes de distribuição, aliviando os picos de demanda em momentos de consumo elevado. Em 2017, a ANEEL aprovou 23 projetos de P&D de armazenamento por meio da Chamada de P&D Estratégico nº 21/2016, atualmente em fase de implantação. Adicionalmente, estão sendo desenvolvidos os primeiros projetos comerciais no Brasil, em regiões como Goiás, Pernambuco e Minas Gerais.

Para a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR) e o setor solar fotovoltaico, o armazenamento competitivo é tema de grande interesse: ele proporcionará mais valor e novas funcionalidades aos sistemas solares fotovoltaicos, trazendo aos consumidores maior liberdade e autonomia, e contribuindo para ampliar a participação da fonte solar fotovoltaica na matriz elétrica brasileira. Com isso, ofereceremos novos serviços e opções, como uma gestão precisa da geração e do consumo locais, a criação de microrredes e comunidades de compartilhamento e armazenamento da geração solar fotovoltaica, e o aumento do poder de decisão do consumidor, usando a rede elétrica quando for vantajoso e protegendo os consumidores de custos elevados.

Armazenamento e energia solar fotovoltaica, cada vez mais competitivas, seguirão juntas, abrindo as portas para novas oportunidades de negócio e de crescimento no setor elétrico brasileiro.

Baterias solares plus pretendem aposentar plantas de gás natural em 2019

Durante anos, os defensores do gás natural referiram-se a ele como um "combustível de ponte", uma fonte de energia interina a caminho de um futuro distante dominado pela energia renovável. Esse dia distante parecia representar uma ameaça imediata. Não mais.

No ano passado, representantes da Conferência Mundial de Gás começaram a se referir ao gás natural como um “combustível de destino”, ao mesmo tempo em que um estado dos EUA, após o outro, suspendeu os planos para as usinas de gás natural.

O nervosismo deriva dos preços em queda dos painéis solares e do armazenamento das baterias. As usinas de gás natural são a escolha histórica para as “usinas de pico”, que fornecem eletricidade durante os períodos de maior demanda. Embora raramente usados ​​(apenas alguns dias por ano, em média), eles são essenciais para evitar desmaios.

Agora, os desenvolvedores de projetos solares estão entrando nesse território. Desenvolvedores de energia solar estão oferecendo preços menores por novas usinas de eletricidade do que plantas de gás natural, mesmo depois de adicionarem baterias. Em dezembro, o Credit Suisse confirmou que o armazenamento solar em escala maior já era mais barato do que as usinas de pico de gás em muitos casos.

Depois de anos em crise, as instalações de armazenamento de energia dos EUA, principalmente baterias de íons de lítio, estão decolando, tendo aumentado 57% para 338 MW em 2018 em relação ao ano anterior, segundo estimativas da Wood Mackenzie Power & Renewables. Globalmente, 6 gigawatts-hora foram instalados em todo o mundo.

A GE e a Siemens tentam descarregar seus negócios de turbinas a gás natural à medida que as vendas caem. Em maio de 2018, a GE reduziu em mais da metade sua previsão de vendas para o negócio de usinas de gás natural para serviços pesados, dizendo que a demanda permaneceria no nível reduzido até 2020.

Nova bateria tem 10 vezes mais capacidade que as baterias de lítio

A evolução dos veículos elétricos tem vindo a melhorar, sendo que um dos grandes aspetos que ainda nos leva a pensar duas vezes antes e adquirir um veículo elétrico passa pela sua autonomia.

Autonomia que se traduz na quantidade de quilómetros que podemos andar, sendo que essa autonomia é definida pela capacidade das baterias em armazenar energia. Baterias que são limitadas, e que pouca evolução tem tido, muito devido aos materiais usados.

E nesse sentido há várias empresas a lutar, investigar, para criar baterias com maior autonomia. E parece que essa tecnologia de baterias está para chegar! A Caltech, com a NASA e a Honda, uniram-se e chegaram a uma nova bateria que irá revolucionar a autonomia dos veículos elétricos!

Tecnologia por detrás da nova bateria para veículos elétricos

Este consórcio de empresas, chegou a uma nova tecnologia baseada em fluor! Pois o fluor vai dar uma maior densidade de energia, sendo também menos prejudicial para o meio ambiente que as atuais baterias com lítio!

As baterias de iões de fluoreto vão assim ser a alternativa às baterias de iões de lítio! A descoberta foi publicada na revista Science.

Assim, o mercado como atualmente conhecemos irá revolucionar-se. Pois atualmente os veículos elétricos são maioritariamente alimentados por baterias de iões de lítio. Que vieram substituir as baterias mais antigas (hidreto metálico de níquel), e agora teremos as baterias com iões de fluoreto!

As baterias com iões de fluoreto

Serão mais seguras, mais ricas e mais amigas do ambiente! Sendo que assim vêm suprimir algumas das desvantagens as baterias de iões de lítio, como os danos no meio ambiente e o facto de serem propícias a fogos difíceis de extinguir.

Bateria de Iões de Fluoreto

Assim, as baterias com iões de fluoreto têm uma grande vantagem, pois têm um potencial mais denso em energia que o lítio, o que permitirá acumular mais energia!

Um veículo elétrico com baterias com iões de fluoreto poderá ter uma autonomia maior com o mesmo tamanho de bateria! Ou então a mesma autonomia, com uma bateria muito menor!

Esta não é uma tecnologia totalmente nova. Mas sim uma tecnologia que foi adaptada e melhorada. É que antes, era necessário que o eletrólito sólido fosse aquecido até 149graus Celsius para funcionar adequadamente.

Mas os avanços do consórcio permitiram a criação de um eletrólito de fluor liquido à temperatura ambiente! Esse processo deve-se à combinação de éter de fluoreto de sal de tetralquilamónio com cátodo de núcleo de trifluoreto de lantânio-cobre, que juntos perfazem a função de célula!

Esta é uma tecnologia interessante e que está a deixar o mundo inteiro interessado e a sonhar por uma versão final funcional. Mas até que isso aconteça ainda há muito trabalho por detrás. E depois há que investir no mercado para usar este produto em massa!

Carregar baterias de carros elétricos em menos de 180 segundos

Há uns dias, a Siemens, a BMW e a Porsche apresentaram um protótipo de uma estação de carga rápida que consegue produzir 450 kW (mais do que o triplo do Supercharger da Tesla).

Os especialistas Allego e Phoenix Contact E-Mobility também participaram neste protótipo.

Localizada em Günzburg, na Baviera, a estação Fast Charge é compatível com o padrão europeu de Sistema de Carga Combinada ou CCS e promete recarregar as baterias dos veículos elétricos no mesmo tempo em que enchemos um depósito de combustível.

Num comunicado, o consórcio informa “O carregamento rápido e conveniente vai aumentar o apelo da mobilidade elétrica”.

PARA JÁ, ESTA ESTAÇÃO DE CARREGAMENTO RÁPIDO PODE SER UTILIZADA GRATUITAMENTE POR QUALQUER CARRO ELÉTRICO E PROPORCIONA O CARREGAMENTO DE 100 KM DE AUTONOMIA EM MENOS DE 3 MINUTOS.

Para ter uma ideia da evolução do carregamento dos veículos elétricos, nas estações Fast Charge da Tesla são necessários aproximadamente 30 minutos.

Este novo método de carregamento proporciona uma capacidade de carga de três a nove vezes mais elevada e, dessa forma, os veículos elétricos atuais estão a ser preparados para permitir a utilização dessas estações de carregamento CCS. Por exemplo, o BMW i3 apenas pode receber até 50 kW, mas o futuro SUV elétrico disponibilizará 150 kW.

A Porsche explicou que utilizou um veículo equipado com uma bateria de 90 kWh, o qual atingiu a capacidade de carga de, aproximadamente, 400 kW na estação Fast Charge. Isto, “permitiu tempos de carga inferiores a três minutos nos primeiros 100 km de autonomia”.

Para que os veículos de teste da Porsche suportassem o aumento da carga, o fabricante utilizou um sistema de refrigeração que controla a temperatura nas células da bateria e adapta a capacidade de carga, ou seja, permite manter as células da bateria numa temperatura constante, enquanto os cabos de carga são resfriados.

O Porsche Taycan será o primeiro modelo de produção em série com tecnologia de 800 volts. Este modelo está previsto ser disponibilizado no mercado em 2019. E, para ultrapassar a questão do tempo de carregamento, a Daimler, a BMW e a Porsche prometem, em parceria, construir uma rede de carregamento rápido nas principais estradas da Europa.

As empresas estão descobrindo que precisam se emparelhar para fazer uma bateria melhor

Baterias revolucionárias tendem a ser o domínio de cientistas e engenheiros que consertam por anos, às vezes décadas, em relativa obscuridade, com pouca esperança de chegar ao mercado. Mesmo as mudanças incrementais chegam lentamente, impulsionadas pelas necessidades de pequenos dispositivos eletrônicos, como telefones celulares.

No entanto, esse progresso constante preparou o cenário para células de bateria sofisticadas que, quando interligadas, eram capazes de alimentar carros, prédios e redes elétricas inteiras. Logo todos precisaram de uma bateria melhor. Em 2018, a corrida estava em andamento para ampliar a próxima geração de fabricação de baterias.

Como resultado, os negócios corporativos para investir em tecnologia de baterias aumentaram para US $ 516 milhões, um aumento de cinco vezes em relação a 2017, de acordo com a Wood Mackenzie Power & Renewables. Isso se soma a mais de US $ 1,3 bilhão em capital de risco e capital de private equity em armazenamento de energia, além de pesquisa e desenvolvimento internos.

A Volkswagen, a Siemens, a Bosch, a Total e a Samsung conquistaram grandes negócios para obter vantagem em termos de densidade de energia, cobrança, fabricação ou custo. A VW investiu US $ 100 milhões em uma startup que fabrica baterias de estado sólido de metal de lítio. A fabricante de baterias francesa Saft (parte da Total) juntou-se à Siemens e outras empresas em uma oferta de US $ 233 milhões para construir baterias avançadas para veículos elétricos, trens, navios, aviões e serviços públicos.

É provavelmente um pequeno pagamento no próximo ano. As maiores montadoras globais da Alemanha, China e Estados Unidos já destinaram US $ 90 bilhões para o desenvolvimento de baterias e veículos elétricos na próxima década. "Estamos todos dentro", disse o presidente-executivo da Ford Moto, Bill Ford Jr, no início deste ano, depois de anunciar um investimento de US $ 11 bilhões em 40 veículos híbridos e totalmente elétricos até 2022.

Cientistas criam líquido que armazena energia solar por quase 20 anos

A energia solar é um tipo de energia "verde" que ainda será muito explorada pela humanidade, mas uma verdade sobre ela é que armazená-la de maneira eficiente e a longo prazo ainda é algo bastante caro — um grande impeditivo para sua adoção em larga escala, inclusive. Mas cientistas da Suécia acreditam ter uma possível solução: eles desenvolveram um fluido especial que foi chamado de "combustível solar térmico", capaz de armazenar energia solar por até 18 anos.

"Um combustível térmico solar é como uma bateria recarregável, mas, em vez de eletricidade, você coloca luz solar e aquece, acionando sob demanda", explica Jeffrey Grossman, engenheiro que trabalha com esses materiais no MIT. Esse fluido, na verdade, é uma molécula em sua forma líquida na qual os cientistas da Chalmers University of Technology, na Suécia, vêm trabalhando para aprimorar há mais de um ano.

(Imagem: Chalmers University of Technology)

Tal molécula é composta de carbono, hidrogênio e nitrogênio e, quando é atingida pela luz do Sol, acontece o seguinte: as ligações entre seus átomos são rearranjadas e se transformam em uma nova versão energizada chamada de isômero. E, assim como uma presa capturada em uma armadilha, a energia do Sol, então, é capturada pelas ligações químicas do isômero, permanecendo ali mesmo após o resfriamento da molécula à temperatura ambiente.

Para gerar, então, energia elétrica para, por exemplo, um aquecedor doméstico, o fluido é extraído de um catalisador que retorna a molécula à sua forma original, processo em que há liberação de energia na forma de calor. "E quando chegamos a extrair a energia para usá-la, conseguimos um aumento de calor que é maior do que ousamos esperar", disse Kasper Moth-Poulse, cientista que participou do estudo.

Durante os testes, a equipe criou um protótipo desse sistema inovador de energia, colocando-o no telhado de um prédio da universidade. O aparato é composto por um refletor côncavo com um tubo no meio, que rastreia o Sol como uma espécie de antena parabólica. Aquecido pela luz solar, o fluido que fica em tubos transparentes transforma a molécula em seu isômero, aprisionando o calor, com o fluido, então, sendo armazenado à temperatura ambiente com perda mínima de energia durante o processo.

Segundo os pesquisadores, os resultados promissores inclusive já chamaram a atenção de diversos investidores não somente por sua eficiência, como também pelo fato de ser livre de emissões prejudiciais ao meio-ambiente. A ideia é usar essa tecnologia em sistemas domésticos de aquecimento, alimentando, por exemplo, aquecedores de água de um edifício, além de máquinas de lavar louças e secadoras de roupas. A equipe, confiante, acredita que a tecnologia possa ser disponibilizada para uso comercial dentro de dez anos.

A quem ficou curioso, o estudo foi publicado na revista Energy & Environmental Science.

Fonte: Science Alert

Nova bateria à base de água poderia ajudar as energias renováveis

Nova bateria à base de água pode ser a solução para o maior problema das energias renováveis. Fique a conhecer o seu funcionamento.

Um grupo de pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveu um novo tipo de bateria à base de água e sal, que esperam que possa ser utilizado para armazenar a energia produzida a partir de parques eólicos e solares, aumentando assim a eficácia das energias renováveis.

As duas formas de produzir energia que mais crescem no mundo atualmente são a energia eólica e a solar, e ambas têm uma limitação. Elas estão sujeitas às condições atmosféricas e podem passar horas sem produzir energia elétrica. Os fornecedores de energia, que dependem destes métodos, precisam de alguma segurança enquanto os seus parques eólicos e solares estão offline.

Não há muitas opções para essas empresas, e muitas delas têm de se apoiar em centrais a combustíveis fósseis (como a carvão e gás natural). Uma solução alternativa, e que está a ser testada em lugares da Austrália, pode ser o armazenamento de energia em baterias, de modo a que possa ser armazenado o excesso de energia produzida para ser usada mais tarde quando for necessária.

Mas as baterias também têm os seus problemas. A maioria dos sistemas de baterias em larga escala são muito caros, e tempo de vida útil também é reduzido. Normalmente, as baterias recarregáveis têm uma vida útil de cerca de uma década antes de deixarem de aguentar uma carga e precisarem de serem substituídas.

A nova bateria à base de água que está a ser desenvolvida em Stanford resolve esses problemas com um sistema barato e com um maior tempo de vida útil, perfeito para o armazenamento de energia em larga escala. A bateria é baseada em hidrogénio e manganês e é feita a partir da dissolução de sulfato de manganês, um sal comum, na água.

Quando a eletricidade é bombeada através da solução, ela provoca uma reação química, criando dióxido de manganês e hidrogénio puro. O gás hidrogénio pode depois ser armazenado e queimado como combustível sempre que seja necessária energia elétrica. A bateria em si pode ser recarregada com eletricidade e o processo repete-se.

Ainda há um longo caminho para percorrer antes deste tipo de baterias estar disponível no mercado. Os pesquisadores testaram apenas um pequeno protótipo em laboratório, e não há garantias de que o projeto funcione em campo. Mas, se a bateria é assim tão barata e duradoura, poderíamos começar a ver este tipo de armazenamento a surgir por aí.

Mais importante ainda, baterias melhores e mais baratas poderiam aumentar os investimentos em parques solares e eólicos. Afinal, uma bateria barata e duradoura seria capaz de eliminar o maior problema das energias renováveis. Talvez seja uma boa tecnologia de armazenamento que nos consiga ajudar a combater as alterações climáticas.

Fonte: Stanford